Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Warmtemotoren en koelmachines: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 4800 kJQL​ = 3360 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 4800 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3360 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 4800 kJQL = 3360 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 2600 kJQL​ = 1560 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 2600 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1560 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 2600 kJQL = 1560 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 275 °CTL​ = ?EQH​ = 4600 kJQL​ = 2334 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4600 kJ warmte op uit een reservoir op 275 °C en staat 2334 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 275 °CQH = 4600 kJQL = 2334 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 725 °CTL​ = ?EQH​ = 3500 kJQL​ = 1010 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3500 kJ warmte op uit een reservoir op 725 °C en staat 1010 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 725 °CQH = 3500 kJQL = 1010 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 32 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op 5 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 45 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 16 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 16 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 45 °C en onttrekt warmte aan een bron op 10 °C. De werkelijke COP is 55% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 45 °CTL = 10 °CηII = 55%Q̇H = 16 kW
Ẇ = kW

Antwoordenblad

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. TL = 4,977 °C
  4. 4. TL = 14,89 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,2912 kW
  6. 6. Ẇ = 3,2 kW

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.